Structure of exotic nuclei and superheavy elements in meson field theory

Struktur von exotischen Kernen und überschweren Elementen in der Mesonen-Feld-Theorie

  • In this work the nuclear structure of exotic nuclei and superheavy nuclei is studied in a relativistic framework. In the relativistic mean-field (RMF) approximation, the nucleons interact with each other through the exchange of various effective mesons (scalar, vector, isovector-vector). Ground state properties of exotic nuclei and superheavy nuclei are studied in the RMF theory with the three different parameter sets (ChiM, NL3, NL-Z2). Axial deformation of nuclei within two drip lines are performed with the parameter set (ChiM). The position of drip lines are investigated with three different parameter sets (ChiM, NL3, NL-Z2) and compared with the experimental drip line nuclei. In addition, the structure of hypernuclei are studied and for a certain isotope, hyperon halo nucleus is predicted.
  • Im Rahmen dieser Arbeit wird die Struktur von exotischen und überschweren Kernen mit Hilfe eines relativistischen Ansatzes untersucht, bei dem die relativistische Mesonen-Feldtheorie eine zentrale Rolle spielt. Bei dem relativistischen mean-field (RMF) Modell wird die Wechselwirkung der Nukleonen miteinander über den Austausch verschiedener effektiver Mesonen (Skalar, Vektor und Isovektor-Vektor) beschrieben. Das exakte Dichtefunktional des stark wechselwirkenden Systems wird angenähert, indem die mesonischen Felder auf ihre gemittelten Feldwerte begrenzt werden. In den meisten RMF Rechungen wird weiterhin die no sea Näherung verwendet, das heißt, antinukleonische Freiheitsgrade werden nicht berücksichtigt. Es wurde gezeigt, dass das RMF Modell ähnlich flexibel und vielseitig ist wie nicht relativistische Modelle mit dem Vorteil, dass einige relativistische Effekte, wie zum Beispiel die Spin-Bahn Wechselwirkung, automatisch auftreten und das RMF Modell die Kernsättigung erklären kann. Die Elemente mit geraden Ladungszahlen Z (von 8 bis 120) und ihre Eigenschaften für alle möglichen, geraden Neutronenzahlen wurden untersucht und mit drei verschiedenen Sätzen von Parametern (ChiM, NLZ-2 und NL3) berechnet. Mit Hilfe der RMF Theorie und drei verschiedenen Parametersätzen haben wir die Eigenschaften und Synthesemöglichkeiten von exotischen und überschweren Kernen im Bereich bis zur Dripline untersucht. Kenntnisse über Kerne weit ausserhalb des Bereichs der exotischen Kerne können nicht nur dabei helfen, die Elementhäufigkeit auf der Erde zu verstehen, sondern auch Aufschluss über die Entwicklung von Materie im Universum geben. Die RMF Theorie mit dem ChiM Parametersatz kann nicht nur für normale Kerne sondern auch für Hyperkerne benutzt werden. Dazu wurden die Rechnungen für exotische Kerne mit hinzugefügten Lambda Hyperonen wiederholt. Ein besonderer Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Untersuchung von Protonen- und Neutronenreichen Kernen bis zu den Proton- und Neutron-Driplines. Wir haben eine systematische Untersuchung von 1661 Kernen durchgeführt um zum ersten Mal überhaupt die Hypothese der axialen Deformation von gerade-gerade-Kernen (8 < Z < 100) mit unterschiedlichen Neutronenzahlen im Rahmen der RMF-Theorie mit dem ChiM Parametersatz zu überprüfen. Den Abschluss dieser Arbeit bildet die Untersuchung von überschweren Kernen. Die RMF Theorie mit den drei unterschiedlichen Parametersätzen (ChiM, NL3, NL-Z2) wird besprochen. Der Grundzustand der überschweren Kerne variiert mit dem Parametersatz, das ergibt eine Berechnung der Potentialhyperflächen.

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Metadaten
Author:Khin Nyan Linn
URN:urn:nbn:de:hebis:30-56393
Referee:Stefan SchrammGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2008/07/30
Year of first Publication:2008
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2008/07/07
Release Date:2008/07/30
Tag:Dripline; Exotische; Mesonenfeldtheorie; Überschwere
Dripline; Meson; Nuclear; Structure; field
GND Keyword:Kerntheorie
HeBIS-PPN:202519163
Institutes:Wissenschaftliche Zentren und koordinierte Programme / Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS)
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht